(57)【要約】【課題】滞留電子の十分な低減を図ることができる電子ビーム投影露光用ステンシルマスクを提供すること。【解決手段】電子ビーム投影露光に用いられるステンシルマスク（１０）は、シリコン基板（１２）と、シリコン基板に形成された絶縁膜（１４）と、絶縁膜に形成されたシリコン膜（１６）とを備え、シリコン基板及び絶縁膜にはこれらを貫通する開口（１８）が設けられ、シリコン膜にはこれを貫通しかつ開口に連なる複数の孔（２０）が設けられている。シリコン基板と絶縁膜とにはこれらを貫通する少なくとも１つの穴（２２）が設けられ、この穴にはシリコン基板とシリコン膜とに接する導電性物質（２４）が配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板と、
該シリコン基板に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜に形成されたシリコン膜と、
前記シリコン基板と前記絶縁膜とに設けられこれらを貫通する開口と、
前記シリコン膜に設けられた、前記シリコン膜を貫通しかつ前記開口に連なる複数の孔と、
前記シリコン基板と前記絶縁膜とに設けられこれらを貫通する少なくとも１つの穴と、
該穴に配置され前記シリコン基板と前記シリコン膜とに接する導電性物質とを含む、電子ビーム投影露光に用いられるステンシルマスク。
【請求項２】
シリコン基板と、
該シリコン基板に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜に形成されたシリコン膜と、
前記シリコン基板と前記絶縁膜とに設けられこれらを貫通する開口と、
前記シリコン膜に設けられた、前記シリコン膜を貫通しかつ前記開口に連なる複数の孔と、
前記絶縁膜と前記シリコン膜とに設けられこれらを貫通する少なくとも１つの穴又は溝と、
該穴又は溝に配置され前記シリコン基板と前記シリコン膜とに接する導電性物質とを含む、電子ビーム投影露光に用いられるステンシルマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ビーム投影露光、特に電子ビーム近接露光に用いられるステンシルマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハのような材料の表面に半導体集積回路の配線パターンのような微細な幾何学的パターンを転写するための手段として、電子ビーム近接露光が用いられている。
【０００３】
電子ビーム近接露光においては、前記材料の表面への幾何学的パターンの転写のため、前記幾何学的パターンに対応する複数の孔が設けられたマスク（ステンシルマスク）に電子ビームが照射され、前記ステンシルマスクの孔を通過した電子ビームにより、前記材料の表面に塗布されたレジストが露光される。
【０００４】
図５に、電子ビーム近接露光に従来使用されているステンシルマスク１００の構造を示す。
【０００５】
ステンシルマスク１００はシリコン基板１０２と、該シリコン基板に形成された絶縁膜１０４と、該絶縁膜に形成されたシリコン膜１０６とを有する。シリコン基板１０２及び絶縁膜１０４にはこれらを貫通する開口１０８が設けられ、またシリコン膜１０６には開口１０８に連なる、前記幾何学的パターンに対応する複数の孔１１０が設けられている。
【０００６】
また、ステンシルマスク１００は、その厚さが非常に薄いため、通常、そのシリコン基板１０に接着される板状のマスクホルダ１１２により補強される。マスクホルダ１１２には、開口１０８に連なる開口１１４が設けられている。
【０００７】
電子ビーム放射源（図示せず）から放射される電子ビームは、マスクホルダ１１２の開口１１４と、シリコン基板１０２及び絶縁膜１０４の開口１０８とを順次に経て、シリコン膜１０６の複数の孔１１０を通過した後、前記材料のレジストに到達する。
【０００８】
ところで、ステンシルマスク１００のシリコン膜１０６は絶縁膜１０４によってシリコン基板１０２から絶縁されているため、前記電子ビームの通過に伴って、シリコン膜１０６に電子が滞留する。
【０００９】
シリコン膜１０６に滞留した電子は、シリコン膜１０６の孔１１０における前記電子ビームの通過を阻害する要因となることから、従来のステンシルマスク１００にあっては、滞留電子をシリコン膜１０６からシリコン基板１０２へ導くため、シリコン膜１０６とシリコン基板１０２とが導電性物質１１６で電気的に接続されている。
【００１０】
導電性物質１１６は、シリコン基板１０２とシリコン膜１０６との周囲の一又は複数箇所に配置されこれらの周面に接している。しかし、シリコン膜１０６はその厚さが薄い（０．５〜２μｍ）ことから、導電性物質１１６との間に十分な接触面積を確保することができず、このため、シリコン膜１０６における滞留電子を十分に低減することができない。
【００１１】
そこで、前記接触面積を増大するために導電性物質１１６をこれがシリコン膜１０６の周面の全部に接するように配置することが考えられるが、これはステンシルマスクの変形を招くため、適当でない。また、前記接触面積を増大するために導電性物質１１６がシリコン膜１０６の周面に加えてその表面の一部に接するように配置することが考えられる。しかし、シリコン膜１０６の表面上に設けられる導電性物質１１６は、電子ビーム近接露光において、ステンシルマスクのシリコン膜１０６と露光対象である前記レジストとの間に必要な間隔を確保するのに支障をきたすため、適当でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、滞留電子の十分な低減を図ることができる電子ビーム投影露光用ステンシルマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電子ビーム投影露光に用いられるステンシルマスクに係り、シリコン基板と、該シリコン基板に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜に形成されたシリコン膜と、前記シリコン基板と前記絶縁膜とに設けられこれらを貫通する開口と、前記シリコン膜に設けられた、前記シリコン膜を貫通しかつ前記開口に連なる複数の孔と、前記シリコン基板と前記絶縁膜とに設けられこれらを貫通する少なくとも１つの穴と、該穴に配置され前記シリコン基板と前記シリコン膜とに接する導電性物質とを含む。
【００１４】
本発明に係る他のステンシルマスクは、前記シリコン基板と、前記絶縁膜と、前記シリコン膜と、前記シリコン基板及び前記絶縁膜に設けられた前記開口と、前記シリコン膜に設けられた複数の孔と、前記絶縁膜と前記シリコン膜とに設けられこれらを貫通する少なくとも１つの穴又は溝と、該穴又は溝に配置され前記シリコン基板と前記シリコン膜とに接する導電性物質とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シリコン基板とシリコン膜とに接する導電性物質の配置箇所について、前記シリコン基板と絶縁膜とを貫通する少なくとも１つの穴、又は前記絶縁膜と前記シリコン膜とを貫通する少なくとも１つの溝又は穴としたことから、前記シリコン膜の厚さ寸法に拘わらず、前記穴の大きさ又はその数量を任意に設定し、前記シリコン膜に対する前記導電性物質の接触面積の大きさをより大きいものとすることが可能である。また、前記導電性物質は、ステンシルマスク内の空間である前記穴内に収容されることから、本発明のステンシルマスクを電子ビーム近接露光に適用する際、前記シリコン膜と露光対象との間隔の確保に支障をきたすことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１及び図２を参照すると、本発明の一例に係るステンシルマスクが全体に符号１０で示されている。
【００１７】
図示のステンシルマスク１０は全体に矩形の平面形状を有し、従来におけると同様、シリコン（Ｓｉ）からなる基板であるシリコン基板１２と、該シリコン基板（より詳細には、図２で見て、その下面）に形成されたＳｉＯ２、ＳｉＮ等からなる絶縁膜１４と、前記絶縁膜（より詳細には、図２で見て、その下面）に形成されたシリコン膜１６と、シリコン基板１２と絶縁膜１４とに設けられこれらを貫通する開口１８と、シリコン膜１２に設けられた、該シリコン膜を貫通しかつ開口１８に連なる複数の孔２０とを有する。また、従来と同様、シリコン基板１２にステンシルマスク１０を補強するためのマスクホルダ（図示せず）が取り付けられる。前記マスクホルダには、開口１８に連通する開口が設けられる。
【００１８】
シリコン膜１６に形成された複数の孔２０は、電子ビーム近接露光のような電子ビーム投影露光においてシリコンウエハのような材料に転写される半導体集積回路の配線パターンのような幾何学的パターンをなす。
【００１９】
前記電子ビーム投影露光においては、前記幾何学的パターンの転写のため、電子供給源（図示せず）からステンシルマスク１０に向けて電子ビームが放射される。放射された電子ビームは、ステンシルマスクの開口１８を経てシリコン膜１６の複数の孔２０を通り、前記材料に塗布されたレジストに到達し、これを露光する。
【００２０】
このとき、シリコン膜１６の孔２０を通過する電子ビーム中の電子の一部がシリコン膜１６に滞留する。滞留電子は、その後引き続いて孔２０を通過する電子ビームの進行を阻害するため、これを除去する必要がある。
【００２１】
本発明にあっては、シリコン膜１６中の滞留電子を除去するため、シリコン基板１２と絶縁膜１４とにこれらを貫通する少なくとも１つ（図示の例では４つ）の穴２２が設けられ、該穴にシリコン基板１２とシリコン膜１６とに接する導電性物質２４が配置されている。
【００２２】
４つの穴２２はそれぞれ矩形の平面形状を有し、矩形を呈するシリコン基板１２の四隅に配置されている。穴２２の数量、その平面形状及びその大きさは、図示の例に代えて、任意に設定することができる。
【００２３】
導電性物質２４は、低融点金属、図示の例のような導電性を有する接着剤等からなる。前記接着剤は、これにより穴２２の全部が埋められるように充填すると、シリコン基板１２の割れを誘発する。これを回避するため、図２に示す断面で見て、前記接着剤は穴２２内においてその上面が下に凸の放物線を描くように配置する。
【００２４】
前記電子ビームの通過に伴ってシリコン膜１６中に滞留する電子は、導電性物質２４を通して、シリコン膜１６からシリコン基板１２へ移動する。これにより、シリコン膜１６から滞留電子が除去される。
【００２５】
前記滞留電子の除去能力は、シリコン膜１６に対する導電性物質２４の接触面積の大きさにより定まる。前記接触面積は、導電性物質２４が配置される穴２２の数量又は穴２２のシリコン膜１６に対する開放面積の大きさを変更することにより、変えることができる。
【００２６】
また、穴２２はシリコン基板１２及び絶縁膜１４の双方の一部を除去してなり、シリコン基板１２及び絶縁膜１４の内部空間をなす。また、導電性物質２４はこの内部空間に収められる。このため、導電性物質をステンシルマスク１０の外部に配置することによって生じる従来の問題、すなわち、電子ビーム近接露光においてステンシルマスクのシリコン膜１６と露光対象である前記レジストとの間の間隔確保に支障をきたす問題の発生を回避することができる。
【００２７】
前記した例に代えて、図３及び図４に示すように、絶縁膜１４とシリコン膜１６とを貫通する少なくとも１つ（図示の例では１２）の溝２６を設け、該溝にシリコン基板１２とシリコン膜１６とに接する導電性物質２４を配置することができる。この例では、溝２６はさらにシリコン基板１２の一部を切り欠いてなる。
【００２８】
この例によれば、各溝２６に配置された導電性物質２４を介して、シリコン膜１６に滞留する電子をシリコン基板１２に移動させることができる。
【００２９】
図１及び図２に示す例におけると同様、溝２６についてその数量又はその大きさ（幅又は長さ寸法）を変更することができ、これにより、シリコン膜１６からの滞留電子の排除能力を所望のものに設定することができる。また、この例においても、溝２６はステンシルマスク１０の内部空間をなす。なお、シリコン膜１６及び絶縁層１４の双方の周面、又はこれらに加えてシリコン基板１２の周面に開放する溝２６に代えて、これらの周面に開放しない穴（図示せず）とすることができる。この穴の数量、大きさ、形状等は任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一例に係るステンシルマスクの平面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って得た断面図である。
【図３】本発明の他の例に係るステンシルマスクの底面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って得た断面図である。
【図５】従来のステンシルマスクの断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ステンシルマスク
１２  シリコン基板
１４  絶縁層
１６  シリコン層
１８  開口
２０  穴
２２，２４  穴及びこれに配置された導電性物質
２６  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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